一種帶有用戶(hù)和數(shù)據(jù)流的比特功率聯(lián)合分配方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有用戶(hù)和數(shù)據(jù)流的比特功率聯(lián)合分配方法，包括：利用用戶(hù)和數(shù)據(jù)流聯(lián)合選擇算法，獲取一個(gè)用戶(hù)選擇方案；通過(guò)OSDM算法及用戶(hù)選擇方案，確定傳輸信道編碼方案和接收信道編碼方案，將通信信道轉(zhuǎn)化為互不干擾的等效信道，并使等效信道增益達(dá)到最大；利用調(diào)制方案，對(duì)通過(guò)等效信道的每個(gè)用戶(hù)的每個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，獲取誤比特率BER，建立優(yōu)化模型；采用比特和功率聯(lián)合分配算法，結(jié)合優(yōu)化模型，根據(jù)用戶(hù)選擇方案，通過(guò)增加數(shù)據(jù)流數(shù)量的方式對(duì)基站傳輸速率進(jìn)行迭代，當(dāng)基站傳輸率達(dá)到最大值時(shí)，停止迭代。該方法實(shí)現(xiàn)了在保證信道質(zhì)量(BER滿(mǎn)足要求)且不需要額外增加功率的前提下，最大化系統(tǒng)的總傳輸速率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種帶有用戶(hù)和數(shù)據(jù)流的比特功率聯(lián)合分配方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種帶有用戶(hù)和數(shù)據(jù)流的比特功率聯(lián)合分 配方法。

【背景技術(shù)】
[0002] MU-MIMO (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，多用戶(hù)多輸入多輸出） 系統(tǒng)能夠利用空間和多用戶(hù)的多樣性，提升傳輸容量和傳輸可靠性，在MU-MM0下行廣播 信道中，多個(gè)空間上分開(kāi)的用戶(hù)能夠同時(shí)在相同頻率的子載波上進(jìn)行通信。
[0003] 一般的，通過(guò)資源分配能夠?qū)崿F(xiàn)MU-MM0系統(tǒng)的總傳輸速率最大化，但是每 符號(hào)即使只多加載一個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)都需要大幅度提升傳輸功率，例如，在M-PAM(M-Pulse Amplitude Modulatio，M階脈沖幅度調(diào)制方式）下，為了保證相同的BER(Bit Error Rate)， 同時(shí)每符號(hào)多加載一個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)，每當(dāng)傳輸符號(hào)所加載的比特?cái)?shù)很小時(shí)，傳輸功率需要提 升近4db (2. 5倍），每當(dāng)傳輸符號(hào)所加載的比特?cái)?shù)很大時(shí)，傳輸功率需要提升近6db (4倍）。 可見(jiàn)，在給定調(diào)制方式并限定目標(biāo)誤比特率BER的條件下，很難提升每個(gè)傳輸符號(hào)所加載 的比特?cái)?shù)，這需要大幅增加傳輸功率才能實(shí)現(xiàn)。
[0004] 如何在不需要額外增加功率的前提下，提升系統(tǒng)的總傳輸速率是一個(gè)亟待解決的 問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種帶有用戶(hù)和數(shù)據(jù)流的比特功率聯(lián)合分配方法，以實(shí)現(xiàn)在 保證信道質(zhì)量且不需要額外增加功率的前提下，最大化系統(tǒng)的總傳輸速率。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種帶有用戶(hù)和數(shù)據(jù)流的比特功率聯(lián)合分配方 法。
[0007] -種帶有用戶(hù)和數(shù)據(jù)流的比特功率聯(lián)合分配方法，用于多用戶(hù)多輸入多輸出 MU-MIM0下行廣播信道中，包括：
[0008] 利用用戶(hù)和數(shù)據(jù)流聯(lián)合選擇算法，獲取一個(gè)用戶(hù)選擇方案；其中，所述用戶(hù)選擇方 案包括信道質(zhì)量最好的一組用戶(hù)，及此組用戶(hù)中每個(gè)用戶(hù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流數(shù)目；
[0009] 通過(guò)正交空分復(fù)用0SDM算法及所述用戶(hù)選擇方案，確定傳輸信道編碼方案和接 收信道編碼方案，將通信信道轉(zhuǎn)化為互不干擾的等效信道，并使等效信道增益達(dá)到最大；其 中，所述有效信道的個(gè)數(shù)與所述數(shù)據(jù)流數(shù)目相等；
[0010] 利用調(diào)制方案，對(duì)通過(guò)所述等效信道的所述每個(gè)用戶(hù)的每個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸信號(hào)進(jìn) 行調(diào)制，獲取誤比特率BER，建立優(yōu)化模型；
[0011] 采用比特和功率聯(lián)合分配算法，結(jié)合所述優(yōu)化模型，對(duì)基站傳輸速率進(jìn)行迭代，當(dāng) 所述基站傳輸率達(dá)到最大值時(shí)，停止迭代。
[0012] 優(yōu)選的，所述用戶(hù)和數(shù)據(jù)流聯(lián)合選擇算法包括：用戶(hù)選擇方案和數(shù)據(jù)流選擇方案。
[0013] 優(yōu)選的，所述用戶(hù)選擇方案包括：
[0014] 選擇一個(gè)數(shù)據(jù)流；
[0015] 執(zhí)行所述數(shù)據(jù)流加一，依次增加，計(jì)算相應(yīng)的總傳輸率；
[0016] 對(duì)比所述數(shù)據(jù)流加一后對(duì)應(yīng)的總傳輸率與前一次總傳輸率；若增加，繼續(xù)執(zhí)行所 述數(shù)據(jù)流加一；若減小，取前一次總傳輸率對(duì)應(yīng)的用戶(hù)為當(dāng)前信道質(zhì)量最好的用戶(hù)。
[0017] 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)流選擇方案包括：
[0018] 依據(jù)所述OSDM算法，獲取所有數(shù)據(jù)流相應(yīng)的等效增益；
[0019] 選擇所述等效增益中最大的增益對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流。
[0020] 優(yōu)選的，所述調(diào)制方案包括正交振幅調(diào)制QAM和M階脈沖幅度調(diào)制M-PAM。
[0021] 優(yōu)選的，當(dāng)所述調(diào)制方案為所述M-PAM時(shí)，所述誤比特率BER的計(jì)算公式如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種帶有用戶(hù)和數(shù)據(jù)流的比特功率聯(lián)合分配方法，其特征在于，用于多用戶(hù)多輸入 多輸出MU-MMO下行廣播信道中，包括： 利用用戶(hù)和數(shù)據(jù)流聯(lián)合選擇算法，獲取一個(gè)用戶(hù)選擇方案；其中，所述用戶(hù)選擇方案包 括信道質(zhì)量最好的一組用戶(hù)，及此組用戶(hù)中每個(gè)用戶(hù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流數(shù)目； 通過(guò)正交空分復(fù)用OSDM算法及所述用戶(hù)選擇方案，確定傳輸信道編碼方案和接收信 道編碼方案，將通信信道轉(zhuǎn)化為互不干擾的等效信道，并使等效信道增益達(dá)到最大；其中， 所述有效信道的個(gè)數(shù)與所述數(shù)據(jù)流數(shù)目相等； 利用調(diào)制方案，對(duì)通過(guò)所述等效信道的所述每個(gè)用戶(hù)的每個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸信號(hào)進(jìn)行調(diào) 制，獲取誤比特率BER，建立優(yōu)化模型； 采用比特和功率聯(lián)合分配算法，結(jié)合所述優(yōu)化模型，對(duì)基站傳輸速率進(jìn)行迭代，當(dāng)所述 基站傳輸率達(dá)到最大值時(shí)，停止迭代。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶(hù)和數(shù)據(jù)流聯(lián)合選擇算法包括：用戶(hù) 選擇方案和數(shù)據(jù)流選擇方案。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述用戶(hù)選擇方案包括： 選擇一個(gè)數(shù)據(jù)流； 執(zhí)行所述數(shù)據(jù)流加一，依次增加，計(jì)算相應(yīng)的總傳輸率； 對(duì)比所述數(shù)據(jù)流加一后對(duì)應(yīng)的總傳輸率與前一次總傳輸率；若增加，繼續(xù)執(zhí)行所述數(shù) 據(jù)流加一；若減小，取前一次總傳輸率對(duì)應(yīng)的用戶(hù)為當(dāng)前信道質(zhì)量最好的用戶(hù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)流選擇方案包括： 依據(jù)所述OSDM算法，獲取所有數(shù)據(jù)流相應(yīng)的等效增益； 選擇所述等效增益中最大的增益對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制方案包括正交振幅調(diào)制QAM和M階 脈沖幅度調(diào)制M-PAM。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述調(diào)制方案為所述M-PAM時(shí)，所述誤比 特率BER的計(jì)算公式如下：
其中，!!^是加載到數(shù)據(jù)流i上的比特?cái)?shù)，且Hii=Z^pi是符號(hào)的傳輸功率，Xi是信道
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述調(diào)制方案為所述QAM時(shí)，獲取誤比特 率BER的公式如下：
其中，!!^是加載到數(shù)據(jù)流i上的比特?cái)?shù)，且Hii=Z^pi是符號(hào)的傳輸功率，Xi是信道
S是數(shù)據(jù)流的個(gè)數(shù)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)基站傳輸速率進(jìn)行迭代，當(dāng)所述基 站傳輸率達(dá)到最大值時(shí)，停止迭代，包括： 對(duì)比當(dāng)前的基站總傳輸率和前一次的基站總傳輸率； 若當(dāng)前的基站總傳輸率大于前一次的基站總傳輸率，繼續(xù)迭代； 若當(dāng)前的基站總傳輸率小于前一次的基站總傳輸率，采用前一次風(fēng)基站總傳輸率。
【文檔編號(hào)】H04W72/04GK104506290SQ201410748578
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】劉精軼, 遲朋, 李寵, 孫楓葉, 趙海, 畢勤 申請(qǐng)人:上海伽利略導(dǎo)航有限公司